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1、第十一章 核酸的降解和核苷酸代谢核酸的生物功能 成核酸是多种生物合成的活性中间物糖原合成，脂合成，生物能量的载体 苷酸是三种重要辅酶的组分号分子 肠道酶系降解成各种核苷酸，再在相关酶作用下，分解产生嘌呤、嘧啶、核糖、脱氧核糖和磷酸，然后被吸收。吸收到体内的嘌呤和嘧啶，大部分被分解，少部分可再利用，合成核苷酸。人和动物所需的核酸无须直接依赖于食物，只要食物中有足够的磷酸盐， 、糖和蛋白质，核酸就能在体内正常合成。核酸的分解代谢：第一节 核酸和核苷酸的分解代谢一、 核酸的酶促降解核酸是核苷酸以 3、5酸分解代谢的第一步就是分解为核苷酸，作用于磷酸二酯键的酶称核酸酶（实质是磷酸二脂酶） 。根据对底物
2、的专一性可分为：核糖核酸酶、脱氧核糖核酸酶、非特异性核酸酶。根据酶的作用方式分：内切酶、外切酶。1、 核糖核酸酶只水解 酸二酯键的酶（，不同的 一性不同。牛胰核糖核酸酶（，作用位点是嘧啶核苷磷酸与其它核苷酸间的连接键。核糖核酸酶 ，作用位点是 3 的键。图核酸核酸酶核苷酸核苷酸酶核苷 + 磷酸核苷磷酸化酶碱基 + 戊糖 脱氧核糖核酸酶只能水解 酸二酯键的酶。胰脱氧核糖核酸酶（ 切割双链和单链物是以 5胰脱氧核糖核酸酶（） ，降解产物为 3制性核酸内切酶：细菌体内能识别并水解外源双源 核酸内切酶，产生 35切割后，形成 3链粘性末端。割后，形成 5链粘性末端。3、 非特异性核酸酶既可水解 可水解
3、 酸二酯键的核酸酶。小球菌核酸酶是内切酶，可作用于 变性的 生 3毒磷酸二酯酶和牛脾磷酸二脂酶属于外切酶。蛇毒磷酸二酯酶能从 的游离的 3个水解，生成 5脾磷酸二脂酶从游离的 5始逐个水解，生成 3核苷酸。二、 核苷酸的降解1、 核苷酸酶 （磷酸单脂酶）水解核苷酸，产生核苷和磷酸。非特异性磷酸单酯酶：不论磷酸基在戊糖的 2、3 、5 ，都能水解下来。特异性磷酸单酯酶： 只能水解 3核苷酸或 5核苷酸（3核苷酸酶、5核苷酸酶）2、 核苷酶两种： 核苷磷酸化酶：广泛存在，反应可逆。 核苷水解酶：主要存在于植物、微生物中，只水解核糖核苷，不可逆核糖核苷+ H 2+ 核糖核苷 + 磷酸核苷磷酸化酶碱基
4、 + 戊糖 嘌呤碱的分解图 18呤碱的分解首先在各种脱氨酶的作用下水解脱氨，脱氨反应可发生在嘌呤碱、核苷及核苷酸水平上。P 299 反应式不同种类的生物分解嘌呤碱的能力不同，因此，终产物也不同。排尿酸动物：灵长类、鸟类、昆虫、排尿酸爬虫类排尿囊素动物：哺乳动物（灵长类除外） 、腹足类排尿囊酸动物：硬骨鱼类排尿素动物：大多数鱼类、两栖类某些低等动物能将尿素进一步分解成 出。植物分解嘌呤的途径与动物相似，产生各种中间产物（尿囊素、尿囊酸、尿素、） 。微生物分解嘌呤类物质，生成 O 2 及有机酸（甲酸、乙酸、乳酸、等） 。四、 嘧啶碱的分解图 18嘧啶碱的分解人和某些动物体内脱氨基过程有的发生在核苷
5、或核苷酸上。脱下的 进一步转化成尿素排出。第二节 嘌呤核苷酸的合成一、 从头合成由 5开始，先合成次黄嘌呤核苷酸，然后由次黄嘌呤核苷酸（化为腺嘌呤核苷酸和鸟嘌呤核苷酸。嘌呤环合成的前体： 、甲酸盐、图 18呤环的元素来源及掺入顺序A. 供：N 9B. 4、C 5、N 7C. 8D. 供：N 3闭环E 6F. 供 1G 10 21、 次黄嘌呤核苷酸的合成（ 18） 、 磷酸核糖焦磷酸转酰胺酶（转氨）5+ 5- 磷酸核糖胺 + + 构型（2） 、 甘氨酰胺核苷酸合成酶5 甘氨酰胺核苷酸+i（3） 、 甘氨酰胺核苷酸转甲酰基酶甘氨酰胺核苷酸 + N 5 N 10+ 甲酰甘氨酰胺核苷酸 + 4） 、
6、甲酰甘氨脒核苷酸合成酶甲酰甘氨酰胺核苷酸 + 甲酰甘氨脒核苷酸 + 亮氨酸不可逆抑制，这两种抗菌素与 类似结构。P 304 结构式：重氮丝氨酸、6） 、 氨基咪唑核苷酸合成酶甲酰甘氨脒核苷酸 + 5 + + ）（5）第一阶段，合成第一个环（6） 、 氨基咪唑核苷酸羧化酶5O 2 5- 氨基咪唑酸核苷酸（7） 、 氨基咪唑琥珀基氨甲酰核苷酸合成酶54 5- 氨基咪唑 4-（珀基）氨甲酰核苷酸5+ + ） 、 腺苷酸琥珀酸裂解酶54-（甲酰核苷酸 5胡索酸（9） 、 氨基咪唑氨甲酰核苷酸转甲酰基酶54 10 5H 4（10） 、 次黄嘌呤核苷酸环水解酶5 次黄嘌呤核苷酸+H 2+ 甲川 甲酰 2
7、5 2 2 延胡索酸 + 4 1 4 腺嘌呤核苷酸的合成（ 18O 2 、2 个甲酸盐、 2 个 个 （1+1）个 （6+1）个 生 2个 （1+1）个延胡索酸。结构类似物羽田杀菌素，可强烈抑制腺苷酸琥珀酸合成酶的活性，阻止 成。羽田杀菌素： （3、 鸟嘌呤核苷酸的合成 （构式）4、 物合成的调节 18被终产物 馈抑制。量可反馈抑制自身的合成。量可反馈抑制自身的合成。 + 延胡索酸腺苷酸琥珀酸合成酶腺苷酸琥珀酸 + 苷酸琥珀酸裂解酶 +氢酶黄嘌呤核苷酸 + H+黄嘌呤核苷酸 + + 成酶 药物对嘌呤核苷酸合成的影响筛选抗肿瘤药物，肿瘤细胞核酸合成速度快，药物能抑制。羽田杀菌素与 争腺苷酸琥珀酸
8、合成酶，阻止次黄嘌呤核苷酸转化成 重氮乙酰丝氨酸、6 结构类似物，抑制 与的反应。氨基蝶呤、氨甲蝶呤结构 酸的结构类似物，能与二氢叶酸还原酶发生不可逆结合，阻止 生成，从而抑制 、 补救途径利用已有的碱基和核苷合成核苷酸1、 磷酸核糖转移酶途径（重要途径）嘌呤碱和 5特异的磷酸核糖转移酶的作用下生成嘌呤核苷酸2、 核苷激酶途径（但在生物体内只发现有腺苷激酶）腺嘌呤在核苷磷酸化酶作用下转化为腺嘌呤核苷，后者在核苷磷酸激酶的作用下与 应，生成腺嘌呤核苷酸。碱基 + 核糖 + + 5+ + 磷酸核苷磷酸化酶嘌呤碱 + 戊糖嘌呤） + 5嘌呤磷酸核糖转移酶 + + + 合症就是由于次黄嘌呤：鸟嘌呤磷酸
9、核糖转移酶缺陷，成增加，大量积累尿酸，肾结石和痛风。第三节 嘧啶核苷酸的合成一、 从头合成与嘌呤核苷酸合成不同，在合成嘧啶核苷酸时，首先合成嘧啶环，再与磷酸核糖结合，生成尿嘧啶核苷酸，最后由尿嘧啶核苷酸转化为胞嘧啶核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸。合成前体：氨甲酰磷酸、（ 18啶环的元素来源）1、 尿嘧啶核苷酸的合成 图 18） 天冬氨酸转氨甲酰酶（2） 二氢乳清酸酶（3） 二氢乳清酸脱氢酶（辅基：（4） 乳清苷酸焦磷酸化酶（5） 乳清苷酸脱羧酶+ + 2 2 氢乳清酸 + 乳清酸 + H+乳清苷酸焦磷酸化酶+乳清酸 + 清苷酸 + + 胞嘧啶核苷酸的合成尿嘧啶核苷三磷酸可直接与 菌）或 物）反应，生成胞嘧啶核苷三磷酸。3、 嘧啶核苷酸生物合成的调节（大肠杆菌）P 311 图 18肠杆菌嘧啶核苷酸生物合成的调节氨甲酰磷酸合成酶： 受 馈抑制天冬氨酸转氨甲酰酶：受 馈抑制成酶： 受 馈抑制4、 药物对嘧啶核苷酸合成的影响有多种嘧啶类似物可抑制嘧啶核苷酸的合成。5转变成脱氧核苷酸，可抑制脱氧胸腺嘧啶核酸合成酶，干扰尿嘧啶脱氧核苷酸经甲基化生成脱氧胸苷的过程，成受阻。二、 补救途径（1） 嘧啶核苷激酶途径（重要途径）嘧啶碱与 1后由尿苷激酶催化尿苷和胞苷形成 2） 磷酸核糖转移酶途径（胞嘧啶不行）+ g 2+ + + g 2+ 成酶 + + 1
